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High coupling efficiency, passive alignment setup for visible-range fiber-to-waveguide edge coupling
Journal of Nanophotonics ( IF 1.5 ) Pub Date : 2020-12-31 , DOI: 10.1117/1.jnp.14.046018 Nathan C. Lin 1 , Sakib Hassan 1 , Xuan Zhao 2 , Ashok Veeraraghavan 1 , Jacob T. Robinson 1
Journal of Nanophotonics ( IF 1.5 ) Pub Date : 2020-12-31 , DOI: 10.1117/1.jnp.14.046018 Nathan C. Lin 1 , Sakib Hassan 1 , Xuan Zhao 2 , Ashok Veeraraghavan 1 , Jacob T. Robinson 1
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Abstract. We present a method to passively edge couple multiple optical fibers with silicon nitride waveguides in the visible wavelengths. We efficiently convert the fiber mode to the waveguide mode using an inverse taper mode size converter and support passive alignment using a U-groove that centers the optical fiber to the inverse taper. In our prototypes, we measure a coupling efficiency of −4.2 dB per facet. To reduce light leakage to the silicon substrate, we use a 6-μm oxide layer, which also eliminates the additional processes of undercutting the silicon substrate underneath the waveguide. Furthermore, the U-groove structure has a polished edge surface for coupling, reducing the steps of edge polishing the die. Fabrication of this visible-range edge coupler is complementary metal–oxide–semiconductor-compatible, making it a highly scalable method for passively packaging multiple visible-range integrated photonics devices.
中文翻译:
用于可见光范围光纤到波导边缘耦合的高耦合效率、无源对准设置
摘要。我们提出了一种在可见光波长下将多根光纤与氮化硅波导被动边缘耦合的方法。我们使用反锥度模式尺寸转换器有效地将光纤模式转换为波导模式,并使用将光纤居中的 U 型槽支持无源对准到反锥度。在我们的原型中,我们测量了每个面 -4.2 dB 的耦合效率。为了减少硅衬底的漏光,我们使用了 6-μm 氧化层,这也消除了在波导下方对硅衬底进行底切的额外过程。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 此外,U型槽结构具有用于耦合的抛光边缘表面,减少了模具边缘抛光的步骤。这种可见光边缘耦合器的制造与互补金属氧化物半导体兼容,
更新日期:2020-12-31
中文翻译:
用于可见光范围光纤到波导边缘耦合的高耦合效率、无源对准设置
摘要。我们提出了一种在可见光波长下将多根光纤与氮化硅波导被动边缘耦合的方法。我们使用反锥度模式尺寸转换器有效地将光纤模式转换为波导模式,并使用将光纤居中的 U 型槽支持无源对准到反锥度。在我们的原型中,我们测量了每个面 -4.2 dB 的耦合效率。为了减少硅衬底的漏光,我们使用了 6-μm 氧化层,这也消除了在波导下方对硅衬底进行底切的额外过程。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 此外,U型槽结构具有用于耦合的抛光边缘表面,减少了模具边缘抛光的步骤。这种可见光边缘耦合器的制造与互补金属氧化物半导体兼容,